工程地质知识：单轴压缩变形试验进行步骤.doc

工程地质知识：单轴压缩变形试验进行步骤（1）选择电阻应变片时，电阻片阻栅长度应大于岩石颗粒的10倍，并应小于试件的半径。同一试件所选定的工作片与补偿片的规格、灵敏系数等应相同，电阻值相差应不大于0.2。

（2）电阻应变片应牢固地粘贴在试件中部的表面，并应避开裂隙或斑晶。纵向或横向电阻应变片的数量不得少于2片，其绝缘电阻值应大于200M。

（3）将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件受力均匀。

（4）以每秒0.5～1.0MPa的速度加荷，逐级测读荷载与应变值直至破坏，测值不应少于10组。

（5）记录加荷过程及破坏时出现的现象，并对破坏后的试件进行描述。

浅析岩石单轴压缩变形试验的影响因素

浅析岩石单轴压缩变形试验的影响因素 在实际工作中，由于对岩石力学性质评论是公路、铁路等工程地质勘察不可或缺的要素，因此采取岩石单轴压缩试验这种最通用的试验方法，研究岩石变形，成为岩石力学问题的重要内容之一，这也对实际工程施工原料选择起到一定的参考作用。这个问题的研究由于操作起來比较方便，理论基础比较明显，所以被广泛应用于工程实践和各种科研工作中。作者试图按照这个理论的思路，简单分析岩石单轴压缩变形试验的影响因素，进而为相关科研和实际工程施工提供一些有参考价值的东西。 标签：岩石；单轴压缩变形；影响 引言 岩石单轴压缩变形试验是检验岩石抗压承载力的一种试验，属于物理试验的范畴。文章中提出的试验模型主要是用花岗岩、泥岩两种规则形状的岩石作为试样，用单轴荷载来进行压力作用，来测定其纵向和横向的变形量，进而形成相应的应力—应变曲线，得出弹性模量及泊松比。作者以花岗岩和泥岩两种岩石为试验样本，采取弹性模量试验对两种岩石的受力变形等情况进行对比和分析，来具体总结影响岩石压缩变形试验的主要因素有哪些。 1 弹性模量的概念及其取值方法 1.1 弹性模量的概念 弹性理论是以应力、应变的线性关系为基础的一种理论，其中应力与应变之比就是弹性模量，从力学角度来看它表示岩石材料的坚硬程度，更具体地来说是指岩石材料在压缩或拉伸时，材料对弹性变形的抵抗能力，这是在本类试验中应用的重要基础理论和概念。 1.2 岩石弹性模量的取值方法 根据国际岩石力学学会实验室和现场试验标准化委员会的《岩石力学试验建议方法》，岩石弹性模量的取值方法主要是割线弹性模量及泊松比的取值方法，以抗压强度50%时的变形量为基础，在纵向应力—应变曲线上的原点与应力相应于极限抗压强度50%处的应力点的连线，其斜率为割线模量，横向应变与纵向应变的比值就是泊松比。一般来说，在实际工作中，大多数岩石这个应力水平下仍处于弹性范围内，很少出现细微裂缝扩展乃至断裂破碎等现象。 2 影响岩石弹性模量的主要因素 2.1 构成岩石的矿物及岩石物理性质的影响

岩石单轴压缩实验

实验名称：岩石单轴压缩实验 一实验目的： 1.了解RFPA软件，熟悉软件界面，了解软件用途。 2.掌握软件RFPA的原理及使用方法。 3.了解岩石在外界压力的作用下的破碎情况。 4.掌握RFPA软件模拟岩石单轴压缩的过程。 二实验步骤： 1、熟悉RFPA软件界面，了解软件个部分的作用。见图1-1： 图1-1 2、运用软件进行相关试验 (1)试验模型 试样模型尺寸100mm×50mm ，网个划分为100×100个基元。采用平面应力问题，整个加载过程通过位移加载方式。力学性质参数如下表： 表2-1

（2）网格划分和参数赋值 网格的划分以及其他参数的赋值见下图2-1，2-2： 图2－1 岩石试件及参数设定值 图2－2 岩石试件参数设定 (3)边界条件和控制条件的选定 点击主面板上的控制键Boundary conditions，进行设置边界条件，其具体数据如

图2－3： 图2－3 加载力的数值设置 打开主面板上的Built，选择Control Information进行完成这个实验的步骤设置，具体数据如图2－4： 图2－4 加载步数设定 (4)计算过程以及结果分析 压缩破裂过程见图2-5：

图2-5压缩破裂过程

结果曲线分析，N-S曲线见图2-6 图2-6N-S曲线 从数值试验得到的载荷-位移全过程曲线再现了如下基本的岩石力学性质 ○1.线性变形阶段。在加载的初期，载荷-位移曲线几乎是线性的。 ○2.非线性变形阶段。当载荷达到试件最大承载能力的50%左右时，试件的变形开始偏离线性，部分基元破坏。 ○3.软化阶段。当达到最大载荷之后，使试件进一步变形的载荷越来越小，进入弱化阶段，直至试件产生宏观破坏。 三实验结论及体会 试验数值表明，试件在破坏过程中,开始出现许多小裂纹，再进一步加载的条件下，试件中突发性地出现了由一系列小张裂纹汇集成的一个剪切带。载荷的宏观破裂带是由宏观剪切应力带中的大量细观拉伸微破裂汇聚形成的。同时，试件的宏观破坏并非发生在试件达到峰值应力的瞬间，而是在试件所受的载荷达到峰值应力以后的某个应力降之后。这个结果表明，岩石介质在达到最大承载能力之后，仍具有一定的承载能力。

测定岩石的单轴抗压强度

实验5 测定岩石的单轴抗压强度 一、基本原理 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa） 一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。 二、仪器设备 1、制样设备：钻岩机、切石机及磨片机； 2、测量平台、卡尺、放大镜等； 3、烘箱、干燥箱； 4、水槽、煮沸设备或真空抽气设备； 5、压力机。 三、操作步骤 1、试样制备 试样规格：一般采用直径5cm、高10cm的园柱体，以及断面边长为5厘米，高为10厘米的方柱体，每组试样必须制备3块。 试样制备精度要求同实验四： 2、试样描述 试验前应对试样进行描述，内容同实验四。 3、试样烘干或饱和处理 根据试验要求需对试样进行烘干或饱和处理。 烘干试样：在105~110℃温度下烘干24h。

自由浸水法饱和试样：将试样放入水槽，先注水至试样高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样，试样在水中自由吸水48h。 煮沸法饱和试样：煮沸容器内的水面始终高于试样，煮沸时间不少于6h。 真空抽气法饱和试样：饱和容器内的水面始终高于试样，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不应少于4h。 4、测量试样尺寸 按试验二量积法中的要求，量测试样断面的边长，求取其断面面积（A）。 5、安装试样、加荷 将试样置于试验机承压板中心，调整有球形座，使之均匀受载，然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷，直至试样破坏，记下破坏荷载（P）。 6、描述试样破坏后的形态，并记录有关情况。 7、按下式计算岩石的单轴抗压强度 式中：σC――岩石的单轴抗压强度（MPa）； P――破坏荷载（N）； A――垂直于加荷方向试样断面积（mm2）。 计算值取3位有效数字。 四、试验报告内容 1、整理记录表(格式如下表) 月日 2、试样描述资料。 3、思考题：

实验五__岩石单轴压缩实验

实验五岩石单轴压缩实验 一.实验目的 岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。 2. 加工精度： a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显

缝隙。 3.试样数量： 每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d ，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。 四.电阻应变片的粘贴 1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、 裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台 图5-1 试样平行度检测示意图 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图 图5-3 电阻应变片粘贴

常温单轴拉伸实验、压缩实验、扭转实验

实验1 常温单轴拉伸实验 马 杭 编写 单轴拉伸实验是研究材料机械性能的最基本、应用最广泛的实验。由于试验方法简单而且易于得到较为可靠的试验数据，在工程上和实验室中都广泛利用单轴拉伸实验来测取材料的机械性能。多数工程材料拉伸曲线的特性介于低碳钢和铸铁之间，但其强度和塑性指标的定义与测试方法基本相同，因此通过单轴拉伸实验分析比较两种材料的拉伸过程，测定其机械性能，在机械性能的试验研究中具有典型的意义，掌握其拉伸和破坏过程的特点有助于正确合理地认识和选用材料，了解静载条件下结构材料的许用应力的内涵。 一、实验目的 1.通过单轴拉伸实验，观察分析典型的塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）的拉伸过程，观察断口，比较其机械性能。 2.测定材料的强度指标（屈服极限S σ、强度极限b σ）和塑性指标（延伸率δ和面缩率ψ）。 二、实验设备 1.电子万能材料试验机WDW-100A(见附录一)。 2.计算机、打印机。 3.游标卡尺。 图1-1 圆棒拉伸试样简图 三、试样 材料性能的测试是通过试样进行的，试样制备是试验的重要环节，国家标准GB6397-86对此有详细的规定。本试验采用圆棒试样，如图1-1所示。试样的工作部分（即均匀部分，其长度为C l ）应保持均匀光滑以确保材料的单向应力状态。均匀部分的有效工作长度0l 称为标距，0d 和0A 分别为工作部分的直径和面积。试样的过渡部分应有适当的圆角以降低应力集中，两端的夹持部分用以传递载荷，其形状与尺寸应与试验机的钳口相匹配。 材料性能的测试结果与试样的形状、尺寸有关，为了比较不同材料的性能，特别是为了使得采用不同的实验设备、在不同的实验场所测试的试验数据具有可比性，试样的形状与尺寸应符合国家标准（GB6397-86）。例如，由于颈缩局部及其影响区的塑性变形在断后延伸

单轴压缩

单轴压缩 单轴压缩软件包提供圆柱形岩石和混凝土试件的压缩和变形试验运行用的所有硬件和软件附件。该压缩软件包包括： 力传感器 对低载荷试验--一个661型力传感器。一个把该力传感器附着 到载荷框架上的附着件。对高载荷试验-一个660.23P型元件。 直接安装到作动缸口。一个信号调节器-供每个力传感器用。2 档标定。一个从力传感器到调节器的电缆0到10个间隔片-取 决于载荷序列的构形和附带的硬件。 一个643型压盘夹具 应变传感器 ?一个轴向应变测量元件一个周向应变测量元件一个信号调节器和各传感器的电缆 790.61型岩石力学软件 ?按照ASTM D2938-86, D-3148-86, 4341-84 和4405-84的岩石单轴压缩试验ISRM建议的确定岩石单轴压缩强度和单轴压缩中岩石材料的变形能力的方法。

子。设计高刚度载荷力链，以使脆性 材料试验时贮存在框架和载荷力链 部分的变形能量减到最小。在进行关 于试件破坏后性状的试验时，这特别 关键。对于要求大于1000 kN (220 kip)的压缩试验，可以卸除载荷传感 器，并可用适合框架载荷的差压（P） 传感器测量力。由于作动器摩擦力， 要求的力小于1000 kN (220 kip) 的试验，应当使用一个力传感器。请 注意，315型载荷框架试用的载荷， 超过了该力传感器的范围。该试验区 域前、后的Lexan板（未示出），在 进行单轴压缩强度试验时，确保防护 试件碎片伤人。除了单轴压缩试验的 机械夹具外，提供了790.61型单轴 岩石力学软件，以便执行某些最普通 的压缩试验，并分析得到的数据。这 软件包通过一系列预定步骤，指导你 进行标准的ASTM试验和TSRM建 议的试验方法。该软件在鼠标驱动和点击环境中运行，并使用下拉菜单和图标，提供方便和直观的操作界面。该软件也包括：运行时间率控制（它使你在试验期间增加或减少加载率或应变率，以更好地控制破坏后试验，并充分改进）和实时显示所选择的反馈的运行时间图（使你在运行时监控试验进程）。该分析特 征自动地分析收集的数据，并产生一个完整的专业试验报告。

实验五岩石单轴压缩实验DOC

实验五岩石单轴压缩实验 一. 实验目的 岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600 型液压材料试验机； 5.JN-16 型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三. 试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1.试样规格：采用直径为50 mm高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mnrK 50 mnrK 100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时， 可采用非标准试样，需在实验结果加以说明

2. 加工精度: a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于 0.1mm 检测方法如图5-1所示，将 试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动 试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差： 试样两端的直径偏差不得大于 0.2 mm,用游标卡尺检查。 c 轴向偏差： 试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图 5-2所示，将试样放 在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显缝隙。 3. 试样数量：每种状态下试样的数量一般不少于 3个。 4. 含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内 1?2 d ，以保持 一定的湿度，但试样不得接触水面。 纵向、横向应变片排列采用“T”形，尽可能避开裂隙，节 理等弱面。 3. 粘贴工艺：试样表面清洗处理一涂胶一贴电阻应变片一固化处理一焊接导线一防潮 四.电阻应变片 1.阻值 检查- 克电 阻丝平 阻值一般选用 120欧姆, 测量片和补偿片的电阻差值不超过 0.5 Q o 1—百分表2-百分表架3-试样4 1—直角尺2-试样 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部， 的粘贴 F 直，间距均匀，无黄斑， 3-水平检测台

单轴抗压试验

实验三、岩石单轴抗压强度的测定 一、实验目的 岩石在单轴压缩荷载作用下所能承受的最大压应力称为单轴抗压强度。岩石的单轴抗压强度实验是研究岩石性质的最基本的方法。通过本实验， 要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，掌握岩石单向抗压强 度的测试过程及计算方法。 二、实验仪器及工具 （1）试件加工机械。钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床。 （2）检验工具。水平检测台、百分表架及百分表、游标卡尺（精度0.02mm）、直角尺。 （3）材料试验机。 三、实验原理

垂直或平行岩层层理方向对试块进行加载，试件的破坏载荷与试件的横载面积之比即为岩石的单向抗压强度。 四、实验步骤 （1）测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入记录表内。 （2）检查试件加工精度，测量试件尺寸（应在试件高度中部两个互相垂直的方向测量其直径，取算术平均值）填入记录表内。 （3）选择材料实验机度盘时，一般应满足下式： 0.2P0

单轴压缩计算原理2

单轴压缩计算原理2 单轴压缩试验的目的：建立e-p曲线试验数据：压强p-试样高H

基本公式推导简化说法： H e-p 基本公式复杂说法 一. 基本关系式1 2 11211e e e H H H +-= -是怎么证来的? 颗粒体积等于颗粒高乘长宽ab h V s s = 令底宽a=1,底长b=1则s s h V = 得以下相对量 s s s s s s s V V V H h h H ab h ab h H V V e -= -=-== 11111)( 令1=s V

111-=H e 同理 122-=H e 11 111 1)1(1111-=????-== H H V V e s V 同理 122-=H e 2121H H e e -=- 注意:在令a=b=1;1=s V 后得的都是相对量.但其比值是绝对量(同比例的比值相等) 非零的等量除以等量仍然相等, 得 1 2 11211e e e H H H +-= - 三e-p 曲线是如何建立的,它有什么用? 单轴试验成果 试验次数 荷载 kpa 试样高 cm 孔隙比 1 1p 1H 1e 2 2p 2H 2e 3 3p 3H 3e 4 4p 4H 4e 可见由试验成果可绘制e-p 曲线 2可计算最终沉降量

1.由广义虎克定律 ε?=?s E p 土的压缩模量是一个割线的斜率,对于p ?荷载区间有: i i p p p -=?+1 i i i H H H 1+-= ?ε=i H H ? 1 1)(++--= ??=??=??= i i i i i i s H Hi p p H H p H H H p p E ε 2 由上面二中建立的基本公式 1 2 11211e e e H H H +-= - 可求最终沉降量s 11 2 1211H e e e H H H s ?+-= -=?= 写成一般形式,在i-i+1这一段有 i i i i i i H e e e H H H s ?+-= -=?=++11 1 在这个公式里就需要由i H 去查i p ;再由i p 经过e-p 曲线去查i e 四压缩系数a 是什么?怎么求? 答压缩系数是e-p 曲线(横e;竖p)切线的斜率 i i i i p p e e p e tg a --= ??= =++11 β 五s E 与a 有甚么关系? 由

实验五岩石单轴压缩实验

实验五岩石单轴压缩实 验 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

实验五岩石单轴压缩实验 一.实验目的 岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。

2. 加工精度： a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显缝隙。 3.试样数量：每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。 四. 超过 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4 2. 部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂 隙，节理等弱面。

单轴压缩实验和划痕实验确定单轴抗压强度

Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure SBMR 2014 – ISRM Specialized Conference 09-13 September, Goiania, Brazil ? CBMR/ABMS and ISRM, 2014 UCS Estimation through Uniaxial Compressive Test, Scratch Test and Based Log Empirical Correlation Anselmo Machado Borba Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil, anselmoborba@https://www.wendangku.net/doc/5319194614.html,.br Francisco Henriques Ferreira Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil, francisco@https://www.wendangku.net/doc/5319194614.html,.br Erick Slis Raggio Santos Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil, erick_slis@https://www.wendangku.net/doc/5319194614.html,.br Victor Manuel Domingues Menezes Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil, victormdm@https://www.wendangku.net/doc/5319194614.html,.br Michael Strugale Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil, michael_strugale@https://www.wendangku.net/doc/5319194614.html,.br SUMMARY: In Petroleum, Civil and Mining Engineering, designing structures dealing with rock mass is a day-to-day activity. In order to execute such projects, it is essential to know the strength and deformability of rocks, as well as their in situ stress state. In Petroleum Engineering, especially, obtaining rock samples from a well and carrying out lab mechanical tests is costly and time-consuming. Thus, Petroleum Engineers have been attempting to determine rock mechanical properties through index tests or log-based correlations as to expedite this process and reduce the global cost of the activity. I order to be confident about results obtained via index tests or correlations, though, it is necessary to carry out a calibration of such outcomes against results from standard mechanical tests. In this article, a procedure used to determine the unconfined compressive strength is proposed. The data from that process supports the planning of two pilot projects to be developed by Petrobras in an on-shore oil field. In order to estimate the UCS for this oil field, three methods were applied: the standard uniaxial test, the scratch test and a log-based correlation. Due to the excellent agreement among results of all three methods, it was possible to extrapolate the data regarding UCS for the entire interval to be analyzed. The set of logs available, mainly transit-time and density log, was used as a guide in the UCS extrapolation process. KEYWORDS: Strength and elastic property of rock, scratch test, uniaxial compressive test, empirical correlation for UCS, rock mechanics, mechanical lab test. 1.INTRODUCTION Rock mechanical characterization plays an important role in designing projects involving rock mass. However, the mechanical characterization of a material with natural occurrence, frequently presenting an anisotropic behavior and non-homogeneous distribution, is a challenging activity. In that context, rock mechanical characterization in a lab is a keystone for engineering projects involving rock mass. The unconfined compressive strength (UCS) test is the oldest and simplest lab test for that end and it is still widely performed (Jaeger et al., 2007). In this article, the uniaxial compressive test is used to determine the unconfined compressive strength using samples from petroleum well. Moreover, UCS is estimated through an index test, the scratch test. The methodology for this test was introduced in the 90′s by Richard et al. (1998).

0001简述石料单轴压缩变形试验的目的

1简述石料单轴压缩变形试验的目的,并简述采用电阻应变仪试验的基本步骤. 答:用于测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的轴向及径向应变值,推算出岩石的弹性模量和泊松比.步骤如下.一,先测定基中三个试件的单轴抗压强度,二,选择电阻应变片,贴电阻应变片.焊接导线;按所用的电阻应变仪的使用说明书进行操作,接电源并检查电压,调整灵敏系数,将试件的测量导线接好,放在压力试验机球座上;接温度补偿电阻应变片,贴温度补偿应变片的试件应是试验试件的同组试件.并放在度验试件的附近,粘贴温度补偿应变片的操作程序要求尽量与工作应变片相同.三,将试件反复预压2~3次,加荷压力约为岩石根限强度的15%,四,按规定的加载方式和荷载分级,加荷速度应为0.5~1Mpa/s,逐级测读荷载与应变值,直至试件破坏,读数不应小于十组测值.五,记录加载过程及破坏时出现的现象,对破坏后的试件进行描述.六结果计算并平价. 2简述混凝土试件制的基本规定. 答:一成型前,应检查试模尺寸,尤其是对高强混凝土,应格外重视检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求.特别检查150*150*150mm试模的内表面平整度和相邻夹角是否符合要求.试模内表面应涂一层矿物油或脱模剂.二,普通混凝土力学生能试验每组试件所用的拌和物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样,在试验室拌制混凝土时,其材料用量应以质量计,称量的精度,水泥,掺合料,水和外加剂为±0.5%,集料为±1%.三,取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽量短的时间内成型,一般不宜超过十五分种,四,根据混凝土拌和物的稠度确定混凝土成型的办法,坍落度不大于七厘米的混凝土宜用振动振实,大于七厘米的宜用捣棒人工捣实.检验现浇混凝土或预制构件的混凝土,试件成型方法宜与实际采用的方法相同. 3简述采用人工插捣制作混凝土试件的基本步骤. 答:一,混凝土拌合物应分两层装入模内,每层的装料厚度大致相等.二,插捣应按螺旋方向从边缘向中收均匀进行,在插捣底层混凝土时,捣棒应达到试模底部,插捣应贯穿上层后插入下层20~30册mm,插捣时捣棒应保持垂直,不得倾斜,然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次.三,每层插捣次数按在10 000mm2截面积不小于12次.四插捣后应用橡皮锤轻轻调敲击试模四周,直至捣棒留下的空洞消失为止.五,刮除试模上口多余的混凝土,待混凝土临近初凝时,用抹刀抹平. 4简述采用振动台制作混凝土试件的步骤. 答:一,将混凝土拌和物一次性装入试模,装料时应用抹刀沿试模壁插捣,并使混凝土拌和物高出试模.二,试模应附着或固定在振动台上,振动时试模不得有任何跳动,振动持续到表面出浆为止,不得过振.三刮除试模上口多余的混凝土,等混凝土临近初凝时,用抹刀抹平. 5简述混凝土抗压试验 基本步骤.答:一检查所 采用的压力机是否符合 要求,并选择合适的量程. 二试件从养护地点取出 后立即进行试验,先将试 件表面与上下承压板面 擦干净,然后将试件安放 在试验机的下压板或垫 板上,试件的承压面应与 成型时的顶面垂直.试件 的中心应与试验要下压 板中心对准,开动试验机, 当上压板与试件或钢垫 板接近时,调整球座,使 其接触平衡.三,在试验 过程中应连续均匀地加 荷载,混凝土强度等级小 于C30时,加荷速度取每 秒种0.3~0.5Mpa,当混 凝土强度等级不小于 C30且小于C60时,取 0.5~0.8Mpa,混凝土强度 大于C60时,取0.8~1Mpa, 四,当试件接近破坏开始 急剧变形时,应停止调整 试验机荷载,直至破坏, 然后记录破坏荷载 F.五, 结果计算并评价. 6混凝土静力受压弹性 模量试验加载基本程序: 一开动试验机,当上压板 与试件或钢垫付板接近 时,调整球使接触均衡, 加荷至基准应力为 0.5Mpa时的初始荷载值 F0,保持恒载载60s并在 以后的30s内记录每测 点的变形读数ε0,然后 立即连续均匀地加荷载 至应力为轴心抗压强度 fcp的1/3荷载值Fa,保 持恒载60s并在以后的 30s内记录每一测点找 麻烦形读数εa. 7钢筋拉伸试验的操作 要点是什么?答,一,在试 件上画出标距,估算最大 试验拉力.二调试试验机, 选择合适量程.破坏荷载: 取试验机量程的 20%~80%,精度正负1%. 三,测量屈服强度和抗拉 强度.屈服点荷载:指针 停止转动后恒定负载或 第一次回转的最小负荷.: 抗拉强度.钢筋拉断时由 测力盘或拉伸曲线上读 出的最大负荷.四测量伸 长率. 8简述混凝土抗压强度 试验所需试验设备及具 体要求?一,试模,各种 试模必须满足技术要求 规定,且由试模的使用频 率来决定检查时间,至少 每三个月应检查一次.二 振动台,振动台的主要技 术指标应符合要求,必须 由法定计量部门定期进 行检测,周期为1年,有 计量检定证书.三压力试 验机,压力试验机的测量 精度为＋－1%,试件破坏 荷载必须大于压力机全 量程的20%且小于压力 机全量程80%,为了便于 操作人员控制加荷速度, 试验机应具有加荷速度 显示装臵或加荷速度控 制装臵.压力试验机应定 期进行标定,并具有计量 检定证书,鉴定周期一般 为一年.四钢垫板.钢垫 板的平面尺寸应不小于 试件的承压面积,厚度应 不小于25mm,钢垫板应 机械加工,承压板的平面 度公差为0.04mm,表面 硬度不小于55HRC,硬化 层厚度约为5mm.五,其 它量具及器具,量程大于 600mm,分度值为1mm的 钢板尺.量程大于于 200mm,分度值为0.02mm 的卡尺:直径16mm,长 600mm,端部成半球形的 捣棒 1简述标准贯入试验确 定地基承载力的试验步 骤.一,用钻机先钻到需 要进行标准试验的土层, 清孔后,换用标准贯入器, 并量得深度尺寸.二将贯 入器垂直打入试验土层 中,先打入15cm,不计击 数,继续打入土中30cm, 记录其捶击数,此数即为 标准贯入击数N.三提出 贯入器,将贯入器中土样 取出,进行鉴别描述,记 录,然后换以钻探工具继 续钻进,至下一需要进行 试验的深度,再重复上述 操作.四在不能保证孔壁 稳定的钻孔中进行试验 时,应下套管以保护管壁, 但试验深度必须在套管 口75cm以下,或采用泥 浆护壁.五,由于钻杆的 弹性压缩会引起能量损 耗,钻杆过长时传入贯入 器的动能降低,因而减少 每击的贯入深度,亦即提 高了捶击数,所以需要根 据杆长对捶击数进行修 正.六对于同一土层应进 行多次试验,然后取捶击 数的平均值. 2简述反射波法检测桩 基完整性的基本原理,现 场检测前应做哪些准备 工作. 反射波法源于应力波理 论,基本原理是在桩顶进 行竖向激振,弹性波沿着 桩身向下传播,在桩身存 在明显波阻抗界面(如桩 底,断桩,或严重离析等 部位)或桩身截面积变化 (如缩径,或扩径)部位, 将产生反射波,经接收, 放大滤波和数据处理,可 识别来自桩身不同部位 的反射信息,据此计算桩 身完整性.现声检测一, 检测前首先应搜集有关 技术资料.二,根据现场 实际情况选择合适的激 振设备,传感器及检测仪, 检查测试系统各部分之 间是否连接良好,确认整 个测试系统处于正常工 作状态.三桩顶应凿至新 鲜混凝土面,并用打磨机 将测点和激振点磨平.四 应测量并记录桩顶截面 尺寸.五,混凝土灌注桩 的检测宜在成桩十四天 以后进行.六打入或静压 式预制桩的检测应在相 邻桩打完后进行. 3简述超声波法检测桩 基完整性时,对预埋声测 管的要求. 一当桩径不大于 1.5米 时,应埋设三根声测管, 如大于,应埋设四根.二 声测管宜采用金属管,其 内径应比换能器外径大 15mm,管的连接宜采用螺 纹连接且不漏水.三声测 管应牢固焊接或绑扎在 钢筋笼的内侧,且互相平 行,定位准确,并埋设至 桩底,管口宜高出桩顶面 300mm以上.四,声测管底 应封闭,管口应加盖.五, 声测管的布臵以路线前 进方向的顶点为起始点. 按顺时针旋转方向进行 编号和分组,每两根为一 组. 5简述回弹仪测定混凝土 强度主要步骤,超声-回 弹综合法测定混凝土强 度主要步骤. 一,收集基本技术资料 二,选择符合规定的测 区, 三回弹值测量 四碳化深度值测量 超声回弹法步骤.一测 前准备,收集资料,被结 构构件准备.二检测方 法,回弹值的测量与计 算,超声声速测量与计 算.三,混凝土强度推 4简述超声波法检测桩 基,现场检测主要步骤.一 将装设有扶正器的接收 及发射换能器臵于检测 管内,调试仪器的有关能 数,直至显示出清晰的接 收波形,且使最大波幅达 到显示屏的2/3左右为 宜.二检测宜由检测管底 部开始,将发射与接收换 能器臵于同一高程,测取 声时,波幅或频率,并进 行记录.三,发射与接收 换能器应同步升降,测量 点距小于或等于于250mm, 各测点发射与接收换能 器累计相对高差不应大 于20mm,并应随时校正. 发现读数异常时,应加密 测量点距.四,一根桩有 多根检测管时,按分组进 行测试. 5简述超声波法检测桩 基时,检测前应做哪些准 备工作.一被检桩的混凝 土龄期应大于十四天.二 声测管内应灌满清水,且 保证畅通.三标定超声波 检测仪发射至接收的系 统延迟时间t.四准确量 测声测客的内,外径和两 相邻声测管外壁间的距 离,量测精度为1mm. 7简述桩基静载试验对 测量位移装置有哪些要 求,测量基准点有何要求. 测量仪表必须精确,一般 用1/20mm光学仪表或力 学仪表,如水平仪,挠度 仪,位移计等,支承仪表 的基准架应有足够的刚 度和稳定性.基准点本身 不变动,没有被接触或被 破坏的危险,附近没有振 源,不受直射阳光与风雨 等干扰,不受试桩下沉影 响.基准梁的一端固定, 另一端必须自由支撑.防 止基准梁附近不设照明 及取暖炉.必要进采用隔 热材料包裹,以消除温度 影响.一、简述板式橡胶 支座抗压弹性试验步骤. 1,安放支座,地准中心, 缓缓加载至压力为 1Mpa,且稳压后,核对 承载板四角对称安置 的四只位移传感器,确 认无误后,开始预压. 2,预压,将压应力以 0.03-0.04Mpa/s的速 率加续地增至平均压 应力为10Mpa,持荷2 分种,然后以连续均匀 的速度将压应力卸至 1Mpa,持荷5分种,记录 初始值,绘制应力-应变 图,预压3次.2,正式加 载,每一加载循环自 1Mpa开始,将压应力 以0.03-0.04Mpa/s的 速率均匀加载到达 4Mpa,持荷2分种后,采 集支座变形值,然后以 同样的速率每2Mpa为 一级逐级加载,每级持 荷2分种后,采集支座 变形数据直至平均压 应力δ为止,绘制的应 力-应变图应成线性关 系.然后以连续均匀的 速度卸载至压应力为 1Mpa.10分种后进行 下一加载循环.加载过 程应连续进行3次. 4以承载板四角所测得 变化值的平均值,作为 各级荷载下试样的累 计竖向压缩变形Δe, 按试样橡胶层的总厚 度te,求出在各级试验 荷载作用下，试样的累 计压缩应变εi=Δ ei/te.5，结果计算并评 定 2简述板式橡胶支座极限 抗压强度试验步骤并说 明评定标准. 一，将试样放置在试验 机的承载板上，上下承 载板与支座接触面不 得有油污，对准中心位 置，精度应小于1%试 件短边尺寸。 二，以0.1Mpa/s的速 率连续地加载至试样 极限抗压强度Ru,不 小于70Mpa为止，绘 制应力-时间图，并随 时观察试样受力状态 及变形情况，试样是否 完好无损。 评定标准。支座在不小 于70Mpa压应力下， 橡胶层未被挤坏，中间 层钢板未断裂，四氟板 与橡胶未发生剥离，则 试样抗压强度满足要 求。 6曲型荷载板试验P-S曲 线有何种特点及确定地 基承载力的方法有哪几 种.曲型的P-S曲线有两 个明显的捌点(转折点), 第一个捌点称比例极限, 第二个拐点称极限荷载. 在确定地基承载力时,对 于曲型的P-S曲线,可取 第一个拐点比例极限(沉 降量/承载板)作为地基 承载力或取第二个捌点 (极限荷载/2)作为承载 力.当P-S曲线拐点不明 显时,可采用沉降-时间 曲线(s-t)或logP-logS 曲线判断.8简述锚具静 载锚固性能试验加载步 骤及测量项目有哪些.一, 对于先安装锚具,夹具 或连接器张拉预应力 筋的预应力体系,可直 接用试验机或试验台 座加载.加载之前必须 先将各根预应力钢材 的初应力调匀,初应力 可取钢材抗拉强度标 准值fptk的5%-10%, 正确的加载步骤为.按 预应力钢材抗拉强度 标准值的20%,40%,60%,80% 分四极等速加载,加载 速度为100Mpa/min, 达到80%后,持荷1小 时,再逐步加载至破坏. 试验过程要测量的项 目:一有代表性的若干 根预应力钢材与锚具, 夹具或连接器之间在 预应力筋达到0.8fptk 时的相对位移Δ a.二 锚具,夹具或连接器若 干有代表性的零件之 间在预应力筋达到 0.8fptk时的相对位移 Δb;三试件的实测极 限拉力Fapu,得静载 锚固效率系数. 4简述用水泥砂浆补平混 凝土芯样的方法.一,补 平前先将芯样端面污 物清除干净,然后将端 面用水湿润.二将平整 度为每长100mm,不超 过0.05mm的钢板上 涂上一薄层矿物油或 其他脱模剂,然后倒上 适量水泥砂浆摊成薄 层,稍许用力将芯样压 入水泥砂浆之中,并应 保持芯样与钢板垂直, 待2小时后,再补另一 面,仔细清除侧面多余 水泥砂浆,在室内静放 一昼夜后送入养护室 内养护,待补平材料强 度不低于芯样强度时, 方能进行抗压试验。 1简述简支梁荷载工况及 主要测点布设位置。 一，跨中最大弯矩工 况，L/4最大正弯矩工 况，支点最大剪力工 况，桥墩最大竖向反工 况。布设：跨中挠度， 支点沉降，跨中截面应 变。 3绘制板式橡胶支座抗剪 加载模型,并说明主要步 骤. 一，在试验机的承载板 上，应使支座顺其短边 方向受剪，将试样及中 间钢拉板按双剪组合 配置好，使试样和中间 的钢拉板对对称轴和 试验机承载板中心轴 处在同一垂直面上，精 度应小于1%的试件短 边尺寸。为防止出现打 滑现象，应在上下承载 板中间钢拉板上粘贴 高摩擦板，以确保试验 的准确性。 二，将压应力以 0.03-0.04Mpa/s的速 率连续地增至平均压 应力,绘制应力-时间 图,并在整个抗剪试验 过程中保持不变. 三调整试验机的剪机 试验机构,使水平油缸, 负荷传达室感器的轴 线和中间钢拉板的对 称轴重合. 四预加水平力,以 0.02~0.03Mpa/s的速 率连续施加水平剪力 至剪应力1Mpa,持荷5 分种,然后以连续均匀 的速度卸载至剪应力 0.1Mpa,持荷5分种,记 录始值,绘制应力应变 图,预载3次. 五,正式加载,每一加载 循环自0.1Mpa开始, 每级剪应力增加 0.1Mpa,持荷1分种,采 集支座变形数据,至 1.0为止,绘制的应力- 应变图应成线性关系. 然后以连续均匀的速 度卸载至剪应力为 0.1Mpa.10分钟后进 行下一循环试验,加载 过程应连续进行3次. 六将各级水平荷载下 位移传感器所测得的 试样累计水平剪切变 形Δs,按试样橡胶层 的总厚度te,求出在各 级试验荷载作用下,试 样的累计剪切变形ri= Δs/te。 2绘制三孔连续梁，说明 荷载工况及主要测点布 测位置。一主跨跨中最大正 矩工况，主跨支点负弯 矩工况，主跨桥墩最大 竖向反力工况，主跨支 点最大剪力工况，边跨 最大正弯矩工况。布 设：跨中挠度，支点沉 降，跨中和支点截面应 变。 3绘制一无铰拱，说明 荷载试验工况及主要 测点布测位置。答，跨 中最大正弯矩，拱脚最 大负弯矩，拱脚最大推 力，正负挠度绝对值之 和等工况。测点布置： 跨中，L/4截面挠度， 拱顶，L/4截面和拱脚 截面应变。 4．桥梁静载试验报告应 包括那几项内容。 ①实验概况；②实验目 的； ③实验方案设计；④实验 日期、试验过程；⑤各项 试验达到的精度；⑥试验 成果与分析；⑦试验记录 摘要； ⑧技术结论；⑨经验教 训； ⑩有关图表、照片；